Question

Химики на помощь При взаимодействии 5,18 г смеси фенола и резорцина с избытком натрия выделился водород объемом 0,957 л (100 кПа, 15 °С). Вычислите массовые доли веществ в исходной смеси.

Answer 1

Ловите решение. Принимаем кол-ва моль исходных орг веществ за неизвестные, находим общее количество моль водорода по уравнению Менделеева-Клапейрона. Выражаем массу смеси и моли водорода через неизвестные, решаем полученную систему уравнений (я решал сложением, вы можете получить тот же результат подстановкой). Полученные моли фенола и резорцина домножаем на молярные массы, получая массы каждого из субстратов. Далее находим массовые доли. Удачи вам!

Answer 2

Для решения данной задачи сначала определим химическую реакцию, происходящую при взаимодействии смеси фенола (C6H5OH) и резорцина (C6H4(OH)2) с натрием (Na).

Уравнение реакции будет выглядеть следующим образом:

C6H5OH + 2Na → C6H6 + Na2O

1 моль фенола (C6H5OH) и 1 моль резорцина (C6H4(OH)2) реагируют с 2 молями натрия (Na) и образуют 1 моль бензола (C6H6) и 1 моль оксида натрия (Na2O). Избыток натрия говорит о том, что все моли натрия реагировали и не осталось нереагировавшего натрия.

Шаг 1: Вычисление количества молей водорода Объем водорода составляет 0,957 л при стандартных условиях (100 кПа, 15 °C). Переведем его в условия стандартного молярного объема (1 моль газа занимает 22,71 л при 100 кПа и 0 °C):

Объем водорода при стандартных условиях (STP) = 0,957 л × (273.15 К / (273.15 К + 15 °C)) × (100 кПа / 101.325 кПа) = 0,9398 л.

Теперь вычислим количество молей водорода:

Количество молей водорода = объем водорода / стандартный молярный объем = 0,9398 л / 22,71 л/моль ≈ 0,0414 моль.

Шаг 2: Определение количества молей фенола и резорцина Так как один моль фенола и один моль резорцина образуют 1 моль водорода, то:

Количество молей фенола и резорцина = 0,0414 моль.

Шаг 3: Вычисление массы фенола и резорцина Молярные массы: Молярная масса фенола (C6H5OH) ≈ 94,11 г/моль Молярная масса резорцина (C6H4(OH)2) ≈ 110,11 г/моль

Масса фенола = Количество молей фенола × Молярная масса фенола = 0,0414 моль × 94,11 г/моль ≈ 3,893 г. Масса резорцина = Количество молей резорцина × Молярная масса резорцина = 0,0414 моль × 110,11 г/моль ≈ 4,557 г.

Шаг 4: Вычисление массовых долей Массовая доля фенола = (Масса фенола / Общая масса смеси) × 100% Массовая доля резорцина = (Масса резорцина / Общая масса смеси) × 100%

Общая масса смеси = Масса фенола + Масса резорцина = 3,893 г + 4,557 г ≈ 8,450 г.

Массовая доля фенола = (3,893 г / 8,450 г) × 100% ≈ 46% Массовая доля резорцина = (4,557 г / 8,450 г) × 100% ≈ 54%

Таким образом, массовая доля фенола в исходной смеси составляет примерно 46%, а массовая доля резорцина - примерно 54%.